電解水是一種能夠制備高純度氫氣的技術(shù)。電解水有兩個半反應,分別為析氧反應（OER）和析氫反應（HER）。目前,性能優(yōu)異的電催化劑為Pt,RuO₂,IrO₂等貴金屬催化劑。然而因其資源匱乏,價格昂貴而限制了其廣泛應用。研究過渡金屬化合物代替貴金屬催化劑受到了人們的廣泛關(guān)注。本文以橘子皮為模板、還原劑以及碳源,硝酸鐵為單一鐵源,用浸漬-煅燒法,分別在空氣、氮氣氣氛下制備了具有特殊形貌的Fe₃O₄和Co_x/Ni_x-Fe_1-x@C（x=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00）納米結(jié)構(gòu)材料,并對其磁、吸附以及電催化析氫、析氧性能進行了研究。主要研究內(nèi)容如下:1.以橘子皮為模板、還原劑、碳源,硝酸鐵為單一鐵源,在空氣氣氛下,用浸漬-煅燒法制備了Fe₃O₄納米結(jié)構(gòu)材料,考察了煅燒溫度（250,350,450,550,600℃）以及橘子皮（OP）用量（1.0000,1.5000,2.0000,2.... 

【文章來源】：西北師范大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于電催化的可持續(xù)能源前景示意圖[7]

第1章緒論6研究者們越來越多的關(guān)注[40]。LDHs具有很多的優(yōu)點：1）具有可控的分層結(jié)構(gòu)（插層、拓撲變換、其他功能材料組裝）等；2）與零維和一維材料相比，二維的LDHs暴露出了更多的活性位點；3）層間隙有利于水分子的擴散和氣體產(chǎn)物的釋放；4）層與層間陰離子之間的強靜電相互作用提供了層間物質(zhì)的有序排列和活性位點的可調(diào)性以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強[41-43]。如圖1-2所示，F(xiàn)angSong等研究者[44]通過液相剝離的方法，來制備一種新型的單層二維材料，研究了其OER活性。液相剝離后的LDHs的OER活性較高主要是由于邊緣有豐富的活性位點和良好的導電性。圖1-2LDH結(jié)構(gòu)的示意圖，（a）層狀氫氧化物，（b）與層間陰離子和水分子結(jié)合的LDH，以及（c）分散在膠體溶液中的脫落的LDH單層分子[44]Figure1-2SchematicrepresentationofLDHstructures,(a)layeredhydroxides,(b)theincorporatedLDHswithinterlayeranionsandwatermolecules,and(c)exfoliatedLDHmonolayersdispersedinacolloidalsolution.過渡金屬和貴金屬相結(jié)合的層狀雙氫氧化物納米片是活性較好的OER催化劑。ChalaSA等人[45]用水熱法制備了NiRu-LDHs納米片。通過掃描電子顯微鏡（SEM）證明了NiRu-LDHs是六邊形幾何結(jié)構(gòu)，而且是相互連接的納米片狀（圖1-3a，b）。這些納米片具有最小的自聚集和敞開結(jié)構(gòu)，有利于電催化反應的進行。當電流密度為10mAcm-2時的過電勢為161mV，說明NiRu-LDHs納米片具有很好的OER活性。圖1-3分別在較低和較高的放大倍數(shù)下，原始NiRu-LDHs納米片的SEM圖像（a，b）[45]Figure1-3SEMimagesofpristineNiRu-LDHsnanosheets(a,b)atlowerandhighermagnifications,respectively.

第1章緒論6研究者們越來越多的關(guān)注[40]。LDHs具有很多的優(yōu)點：1）具有可控的分層結(jié)構(gòu)（插層、拓撲變換、其他功能材料組裝）等；2）與零維和一維材料相比，二維的LDHs暴露出了更多的活性位點；3）層間隙有利于水分子的擴散和氣體產(chǎn)物的釋放；4）層與層間陰離子之間的強靜電相互作用提供了層間物質(zhì)的有序排列和活性位點的可調(diào)性以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強[41-43]。如圖1-2所示，F(xiàn)angSong等研究者[44]通過液相剝離的方法，來制備一種新型的單層二維材料，研究了其OER活性。液相剝離后的LDHs的OER活性較高主要是由于邊緣有豐富的活性位點和良好的導電性。圖1-2LDH結(jié)構(gòu)的示意圖，（a）層狀氫氧化物，（b）與層間陰離子和水分子結(jié)合的LDH，以及（c）分散在膠體溶液中的脫落的LDH單層分子[44]Figure1-2SchematicrepresentationofLDHstructures,(a)layeredhydroxides,(b)theincorporatedLDHswithinterlayeranionsandwatermolecules,and(c)exfoliatedLDHmonolayersdispersedinacolloidalsolution.過渡金屬和貴金屬相結(jié)合的層狀雙氫氧化物納米片是活性較好的OER催化劑。ChalaSA等人[45]用水熱法制備了NiRu-LDHs納米片。通過掃描電子顯微鏡（SEM）證明了NiRu-LDHs是六邊形幾何結(jié)構(gòu)，而且是相互連接的納米片狀（圖1-3a，b）。這些納米片具有最小的自聚集和敞開結(jié)構(gòu)，有利于電催化反應的進行。當電流密度為10mAcm-2時的過電勢為161mV，說明NiRu-LDHs納米片具有很好的OER活性。圖1-3分別在較低和較高的放大倍數(shù)下，原始NiRu-LDHs納米片的SEM圖像（a，b）[45]Figure1-3SEMimagesofpristineNiRu-LDHsnanosheets(a,b)atlowerandhighermagnifications,respectively.


本文編號：3356710